一种超高性能混凝土预制构件及其制备方法技术

本申请涉及建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种超高性能混凝土预制构件及其制备方法。一种超高性能混凝土预制构件，包括如下重量份数的组分：水泥47

【技术实现步骤摘要】
一种超高性能混凝土预制构件及其制备方法


[0001]本申请涉及建筑材料
，更具体地说，它涉及一种超高性能混凝土预制构件及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土预制构件是以混凝土为基本材料预先在工厂制成的建筑构件。
[0003]超高性能混凝土是以水泥、硅灰为主要胶凝材料，石英砂、石英粉为主要集料，掺加一些高性能减水剂，以较低的水胶比，经生产企业搅拌混合而制成的一种新型混凝土。采用超高性能混凝土制成的预制构件，具有强度高，耐久性好等优点。
[0004]在超高性能混凝土预制构件的生产过程中，为加快预制构件模具周转，提高超高性能混凝土预制构件生产效率，通常会采用加热蒸汽养护来加速超高性能混凝土预制构件的强度发展。
[0005]针对上述中的相关技术，由于超高性能混凝土的胶石英砂比相对较高，水胶比较低，活性矿物掺合料掺量高、无粗骨料等特点。因此，在蒸汽养护过程中，超高性能混凝土预制构件容易收缩开裂，从而影响其耐久性。

技术实现思路

[0006]为了提高超高性能混凝土预制构件抗收缩开裂的能力，本申请提供一种超高性能混凝土预制构件及其制备方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种超高性能混凝土预制构件，采用如下的技术方案：一种超高性能混凝土预制构件，包括如下重量份数的组分：水泥47
‑
60份钢纤维6
‑
20份；减水剂0.2
‑
1份；水22
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30份；石英砂100
‑
130份；粉煤灰25
‑
35份；棕榈灰8
‑
15份；氧化镁8
‑
15份。
[0008]棕榈灰是棕榈壳燃烧后的灰，具有孔隙多、比表面积大和表面能高的特点。
[0009]通过采用上述技术方案，由于采用棕榈灰和氧化镁进行复配，棕榈灰、氧化镁与水润湿后，一方面，棕榈灰在水化反应的过程中缓慢失水，补给水化反应，改善水化反应对混凝土预制构件体积的影响。另一方面，氧化镁可与水反应生成体积膨胀的水化产物氢氧化镁，可用于填充混凝土预制构件在蒸汽养护过程中，收缩开裂产生的裂缝。因此，棕榈灰和氧化镁可共同改善水化反应对混凝土预制构件体积的影响，提高了混凝土预制构件抗收缩开裂的能力。
[0010]同时，由于棕榈灰分具有比表面积大和表面能高的特点，对钢纤维和氧化镁具有良好的吸附性。润湿水后的棕榈灰可在氧化镁吸水膨胀的过程中缓慢失水，膨胀后的氧化镁填充在混凝土预制构件界面吸附层层间的缝隙。此时，棕榈灰良好的吸附性可提高混凝土预制构件界面吸附层层间的粘结强度，进一步提高了水化后混凝土预制构件的力学性能和抗收缩开裂能力，有利于提高超高性能混凝土预制构件的耐久性。
[0011]优选的，所述棕榈灰的制备步骤为：将棕榈壳在酸性水溶液中浸泡后，过滤，并水洗至pH为6
‑
7后，干燥，然后再在600
‑
800℃煅烧，得到棕榈灰。
[0012]通过采用上述技术方案，预先在酸性水溶液中浸泡，然后再进行干燥，煅烧等操作，所得的棕榈灰，孔隙较多、比表面积较大，表面能较高，棕榈灰和氧化镁的复配效果增强，有利于减少超高性能混凝土预制构件收缩开裂的情况发生，同时提高超高性能混凝土预制构件的力学性能。
[0013]优选的，所述棕榈灰煅烧过程中的温度及时间控制如下：首先，以5
‑
8℃/min的升温速率，由600℃升温至700℃，保温10
‑
20min然后以6
‑
10℃/min的升温速率，由700℃升温至800℃，最后保温20
‑
30min，即得棕榈灰。
[0014]通过采用上述技术方案，由于采用阶段式的温度对干燥后的棕榈壳进行煅烧，可进一步提高所得棕榈灰的空隙、比表面积和表面能，有利于提高棕榈灰和氧化镁的复配效果，提高了水化后混凝土预制构件的力学性能和抗收缩能力，有利于提高混凝土预制件的耐久性。
[0015]优选的，所述棕榈灰还经过改性处理，改性处理步骤为：将棕榈灰加入硅烷偶联剂和乙醇的混合溶液中，搅拌混合后，干燥，得到改性处理后的棕榈灰。
[0016]通过采用上述技术方案，采用硅烷偶联剂和乙醇对棕榈灰进行改性，不仅可提高所得棕榈灰的活性，提高其表面能，还能增强棕榈灰的力学性能。因此，将改性后的棕榈灰应用于制备混凝土预制件，有利于提高混凝土预制件的力学强度，提高混凝土预制件的耐久性。
[0017]优选的，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH
‑
540、硅烷偶联剂KH
‑
550、硅烷偶联剂KH
‑
560和硅烷偶联剂KH
‑
602中的任意一种。
[0018]优选的，所述棕榈灰的改性处理步骤中，棕榈灰、硅烷偶联剂和乙醇按重量比1:(0.5
‑
0.8):(0.05
‑
0.08)混合。
[0019]通过采用上述技术方案，由于对棕榈灰、硅烷偶联剂和乙醇的配比进行优化，采用所得改性棕榈灰制备的超高性能混凝土预制件，28d抗压强度高达162
‑
164MPa，收缩值低至0.0080
‑
0.0085％。因此，所得超高性能混凝土预制构件，具有更好的抗压性能和抗裂性能。
[0020]优选的，所述钢纤维还经过预处理，预处理步骤为：将钢纤维在碱性水溶液中浸泡，过滤，并水洗至pH为6
‑
7后，再干燥，即得处理后的钢纤维。
[0021]通过采用上述技术方案，通过对钢纤维进行上述步骤的预处理，有利于棕榈灰吸附在钢纤维表面，提高混凝土预制构件界面吸附层层间的粘结强度，进一步提高超高性能混凝土预制构件的力学性能。
[0022]优选的，所述钢纤维的长度为15
‑
25mm。
[0023]通过采用上述技术方案，上述长度的钢纤维在水泥、石英砂、棕榈灰和氧化镁等原料中分散性较好，部分棕榈灰和氧化镁填充在相邻钢纤维的缝隙中，对钢纤维表面进行吸
附，有利于提高混凝土预制构件的力学性能，并进一步减少混凝土预制件蒸汽养护后出现裂缝的情况发生。
[0024]第二方面，本申请提供一种超高性能混凝土预制构件的制备方法，采用如下的技术方案：一种超高性能混凝土预制构件的制备方法，包括如下制备步骤：将水泥、钢纤维、减水剂、水、石英砂、粉煤灰、棕榈灰和氧化镁搅拌混合后，浇筑成型，养护，脱模，即得超高性能混凝土预制构件。
[0025]通过采用上述技术方案，所得的超高性能混凝土预制构件，具有较高的力学性能以及较高的抗收缩能力。同时，超高性能混凝土预制构件的制备方法，操作简单，步骤简便，有利于大规模生产。
[0026]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用棕榈灰和氧化镁进行复配，棕榈灰、氧化镁与水润湿后，棕榈灰在水化反应中缓慢失水，而氧化镁缓慢吸水生成体积膨胀的氢氧化镁，用于补充混凝土预制构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高性能混凝土预制构件，其特征在于，包括如下重量份数的组分：水泥 47
‑
60份钢纤维 6
‑
20份；减水剂 0.2
‑
1份；水 22
‑
30份；石英砂 100
‑
130份；粉煤灰 25
‑
35份；棕榈灰 8
‑
15份；氧化镁 8
‑
15份。2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土预制构件，其特征在于，所述棕榈灰的制备步骤为：将棕榈壳在酸性水溶液中浸泡后，过滤，并水洗至pH为6
‑
7后，干燥，然后再在600
‑
800℃煅烧，得到棕榈灰。3.根据权利要求2所述的超高性能混凝土预制构件，其特征在于，所述棕榈灰煅烧过程中的温度及时间控制如下：首先，以5
‑
8℃/min的升温速率，由600℃升温至700℃，保温10
‑
20min然后以6
‑
10℃/min的升温速率，由700℃升温至800℃，最后保温20
‑
30min，即得棕榈灰。4.根据权利要求1所述的超高性能混凝土预制构件，其特征在于，所述棕榈灰还经过改性处理，改性处理步...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚增辉，屈慧，
申请(专利权)人：上海练定新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：